Що краще одного місяцехода? Три місяцеходи! У 2024 році NASA планує відправити на Місяць команду колісних роботів розміром з валізу в рамках програми Commercial Lunar Payload Services (CLPS). Під загальною назвою CADRE – Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration – марсоходи проведуть один повний місячний день (14 земних днів), досліджуючи Місяць і демонструючи свої унікальні можливості.
Марсоходи CADRE є особливими – вони розроблені, щоб мати змогу виконувати завдання, не покладаючись на людей у розв’язанні їхніх проблем. Управління польотом надсилатиме марсоходам завдання, але завдання марсоходів — з’ясувати, як їх найкраще виконати, уникаючи перешкод і зберігаючи дорогоцінну електроенергію.
«Наша місія полягає в тому, щоб продемонструвати, що мережа мобільних роботів може співпрацювати, щоб виконувати завдання без втручання людини – автономно», – говорить Субха Командур, керівник проєкту CADRE в Лабораторії реактивного руху NASA. «Це може змінити те, як ми проводимо розвідку в майбутньому. Питання для майбутніх місій буде таким: «Скільки марсоходів ми надішлемо і що вони будуть робити разом?»
Деякі із запланованих тестів для CADRE включають водіння в строю, зберігаючи відносні позиції один від одного, уникаючи потенційно небезпечної або пересіченої місцевості. В іншому тесті вони використовуватимуть стереокамери для створення 3D-топографічної карти площею 400 квадратних метрів.
Вони також перевірять, як марсоходи відреагують на втрату одного з тріо. Частина варіанту використання групи таких марсоходів полягає в тому, що один марсохід може досліджувати небезпечну, але науково цікаву область, як-от лавову трубу, не ставлячи під загрозу всю місію. Один марсохід може пожертвувати собою заради важливих, але важкодоступних даних, які він передаватиме своїм аналогам, і вони продовжуватимуть свою місію без них.
Звичайно, це бачення майбутнього. CADRE — це демонстраційна місія технологій, а не перш за все місія дослідження. Зграя марсоходів залишатиметься досить близько до посадкового модуля, який несе їх на поверхню, яка виконуватиме роль домашньої бази та центру зв’язку.
Але Місяць все одно є небезпечним середовищем, і вони будуть виведені на межі своїх можливостей, підтримуючи свої системи живлення та охолодження в робочому стані. Частина тестової кампанії CADRE включатиме забезпечення того, що програмне забезпечення спільної автономності на борту кожного марсохода має достатню потужність для роботи їхніх процесорів. Кожен з марсоходів і домашня база мають процесор, який уже використовується в іншому прикладі робототехнічної командної роботи: гелікоптер Ingenuity на Марсі, який розвідував попереду марсохода Perseverance у кратері Єзеро.
Середовище Місяця пропонує інші виклики, ніж Марс, з особливо високими денними температурами. Марсоходи працюватимуть півгодини, а потім «сплять» для підзарядки, випромінюючи тепло та підтримуючи свої процесори в хорошій формі. Прокинувшись, вони можуть поділитися один з одним умовами роботи, вибрати лідера, який призначить наступні завдання, і продовжити місію.
Якщо все піде добре, марсоходи також несуть наукові інструменти. Зокрема, вони мають георадар, який може зазирнути на глибину до 10 метрів під поверхню Місяця. Працюючи в тандемі, вони зможуть створити 3D-карту надр, яку один марсохід не зміг би зробити самостійно.
Зрештою, місія CADRE буде короткою. Через два тижні місячна ніч означатиме кінець можливостей марсоходів. Їхні сонячні батареї будуть затінені, а джерело живлення припинено.
Але ці два тижні обіцяють бути бурхливою діяльністю та надати велику кількість інженерних і наукових даних, які сформують майбутнє роботизованих досліджень. Колись мандрівні зграї роботів можуть підтримувати людей у дослідженні Сонячної системи, беручи на себе ризик для науки, на який один дослідник – людина чи робот – не наважився б спробувати поодинці. Джерело